商（shāng）丘電（diàn）廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在（zài）石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的（de）工藝，它克服了石灰石/石膏法（fǎ）容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離（lí）子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法（fǎ）的特點，既解決了石（shí）灰法的塔內易結垢的（de）問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的（de）煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部（bù）），在脫硫除塵塔的入口處設置（zhì）了予（yǔ）降溫（wēn）脫（tuō）硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置（zhì）一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合（hé）；在吸收旋流板上下設置二層霧化係（xì）統，在該區段空間（jiān）充滿著由霧化（huà）器噴出的粒徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合（hé）理選（xuǎn）型及科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的（de）霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧（wù）化區（qū）段，煙氣較長時間內（nèi）在（zài）霧（wù）化區中穿（chuān）行，煙（yān）氣中SO2有（yǒu）了充足的機會與脫（tuō）硫液（yè）接觸，並不斷與霧滴相碰（pèng），其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入（rù）脫硫除（chú）塵塔底部。

在二層霧化噴淋（lín）層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除（chú）塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔（tǎ）底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行（háng）沉澱再生，再生後的上（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液（yè）池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板（bǎn）除（chú）霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔（jié）淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基（jī）本化學原理可分脫硫過程和再生過程（chéng）：

Ⅰ、脫硫過（guò）程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿（jiǎn）性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚（shèn）至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿液（石灰達（dá）到飽和狀況（kuàng））中，中（zhōng）性（xìng）（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放（fàng）出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半（bàn）水化合物形式慢慢（màn）沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消耗量（liàng）有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除（chú）塵副產物（wù）為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對（duì）副產品進行處理（lǐ）。

工（gōng）藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上（shàng）有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水（shuǐ）溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管（guǎn）道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運（yùn）行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠（kào）性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸（xī）收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言（yán），可提高石灰（huī）的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉（chén）澱物（wù）在管路及吸收設（shè）備內飽和結晶，並形成晶核（hé），逐漸晶（jīng）體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內（nèi）經充分（fèn）沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在塔內（nèi）形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵在於保持（chí）所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的設計上（shàng），不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩（wěn）定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化，實現真正的雙堿法工藝，較好（hǎo）的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少（shǎo）結垢堵塞。